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802.11ac对设计和测量的挑战关键字：WiFi802.11ac发射机接收机被业界认为是第五代WiFi的802.11ac正在呼之欲出，它与之前的WiFi标准制式有哪些方面的不同，为什么会被业界如此看好，让我们先来了解一下WiFi和WLAN的历史。
无线局域网（WLAN）推行之初被普遍认可的两个国际标准是IEEE802.11a和802.11b。
最初设计这些标准的目的是为满足便携式电脑在家和办公室环境中可随意移动的要求。
随后，在一些机场、酒店、咖啡屋和购物广场也开始允许通过无线接入（商业命名为Wi-Fi），随时随地上网、查询电子邮件等，扩展了无线宽带的功能。
虽然无线宽带连接的数据速度曾经很有限，例如，802.11a在5 GHz 频段可提供的最高速率是54 Mbps，而 802.11b在2.4 GHz只有11 Mbps，但这两个频段都是免费的，即不需要授权的。
为了尽量减少来自其它同频设备的干扰，这两个标准都采用了扩频传输技术和比较复杂的编码技术。
2003年， IEEE（美国电气及电子工程师学会）颁布了802.11g，依旧工作在2.4 GHz频段，但是数据速率可以达到54 Mbps。
与此同时，一种新的应用模式即在家庭和小型办公室里可连接多个设备并在设备间进行数据共享，对无线局域网的数据传输速率提出更高要求，从而使得一个新的研究项目应运而生，这就是于2009公布的802.11n 的由来。
为了使单信道的数据速率最高可以超过100 Mbps，在802.11n标准中引入的MIMO （即多输入-多输出，或空间数据流）技术，利用物理上完全分离的最多4个发射和4个接收天线，对不同数据进行不同的调制/解调，来达到传输较高的数据容量的目的。
在表1中例举出了当前一些比较超前的应用模式，这些模式需要更高的数据传输量来支持“无线办公”的要求。
表1，新型WLAN应用模式为了满足以上这些需要，IEEE内部设立了两个项目工作组，以“极高吞吐量（Very High Throughput）”为目标进行立项研究。
信号发生器TektronixDG2020A说明
Tektronix DG2020A (信号发生器)说明
Tektronix DG2020A (信号发生器)是由日本泰克公司生产的一种信号发生器，为检验电路是否满足设计需要提供激励信号的激励仪器，一般与采集仪器---示波器配套使用。
Tektronix DG2020A (信号发生器)简单的可以分为2部分，编辑信号及显示所编辑信号的编程部分和输出信号的通道部分。
设计者可以根据检验的需要通过编程使数据发生器产生需要的信号，然后将输出通道产生的信号接入需要检验的电路中。
Tektronix DG2020A (信号发生器)特点：
1.数据速率达1.1Gbps测试高速逻辑设备和电路
2.数据模型深度达256k/通道速度特性
3.多种输出通道数模式，可灵活增加通道：12，24 or 36
4.精确的控制输出参数
5.灵活的序列控制跳动，用于数据编辑的大显示器
6.由DG-Link软件输入数据模型
技术指标
我公司主要采用信号发生器的输出信号，接入接触式图像传感器CIS中，激励CIS,检验CIS的输出信号是否满足设计需要。
Tektronix DG2020A (信号发生器)照片。
信号发生器的基本原理- 信号发生器使用攻略信号发生器的基本原理现代信号发生器的结构非常复杂，与早期的简易信号发生器天差地别，但总体基本结构功能单元还是类似的。
信号发生器的主要部件有频率产生单元、调制单元、缓冲放大单元、衰减输出单元、显示单元、控制单元。
早期的信号发生器都采用模拟电路，现代信号发生器越来越多地使用数字电路或单片机控制，内部电路结构上有了很大的变化。
频率产生单元是信号发生器的基础和核心。
早期的高频信号发生器采用模拟电路LC振荡器，低频信号发生器则较多采用文氏电桥振荡器和RC移相振荡器。
由于早期没有频率合成技术，所以上述LC、RC振荡器优点是结构简单，可以产生连续变化的频率，缺点是频率稳定度不够高。
早期产品为了提高信号发生器频率稳定度，在可变电容的精密调节方面下了很多功夫，不少产品都设计了精密的传动机构和指示机构，所以很多早期的高级信号发生器体积大、重量重。
后来，人们发现采用石英晶体构成振荡电路，产生的频率稳定，但是石英晶体的频率是固定的，在没有频率合成的技术条件下，只能做成固定频率信号发生器。
之后也出现过压控振荡器，虽然频率稳定度比LC振荡器好些，但依然不够理想，不过压控振荡器摆脱了LC振荡器的机械结构，可以大大缩减仪器的体积，同时电路不太复杂，成本也不高。
现在一些低端的函数信号发生器依然采用这种方式。
随着PLL锁相环频率合成器电路的兴起，高档信号发生器纷纷采用频率合成技术，其优点是频率输出稳定（频率合成器的参考基准频率由石英晶体产生），频率可以步进调节，频率显示机构可以用数字化显示或者直接设置。
早期的高精度信号发生器为了得到较小的频率步进，将锁相环做得非常复杂，成本很高，体积和重量都很大。
目前的中高端信号发生器采用了更先进的DDS频率直接合成技术，具有频率输出稳定度高、频率合成范围宽、信号频谱纯净度高等优点。
由于DDS芯片高度集成化，所以信号发生器的体积很小。
信号发生器的工作频率范围、频率稳定度、频率设置精度、相位噪声、信号频谱纯度都与频率产生单元有关，也是信号发生器性能的重要指标。
应用指南是德科技PXI测试系统的软件选件评估应用软件在为测试系统选择应用软件时，工程师有多方面的考虑，比如节省测试开发和维护时间，使用业经验证的测量技术，确保仪器和软件能针对特定测量进行最佳配置，测量的可重复性以及高效、快速的测试执行。
应用软件通常针对具体应用开发，可作为完整的测试程序或作为测试系统的一部分用于 PXI 模块或模块组合。
通过少量的用户输入，应用软件可进行自动配置，用于特定的源生成或测量结果。
由于应用始终使用业经验证的配置和测量技术，因此测试系统能够实现更准确、可重复的结果，消除工程师开发的定制软件中可能出现的偏差。
测量分析可以包括在应用软件中，也可以提供数据进行后处理。
许多应用包含用于配置和结果显示的图形显示。
图 1. LTE 下行链路调制分析测量显示星座图、检测到的资源分配、帧摘要信息和误差摘要信息。
测量根据通道类型进行颜色编码，以便轻松进行故障诊断。
在开发 PXI 硬件测试系统之前，工程师应对软件选件加以考虑，从而充分利用节省时间的工具、符合标准的测量以及灵活的仪器驱动程序命令等。
在开始开发测试系统之前，工程师应当分别了解应用软件、专有或即插即用仪器驱动程序以及 IVI-C / IVI-COM 驱动程序的优缺点，然后决定是否使用这些软件或程序。
本应用指南针对每个软件选件的优缺点进行了探讨，并提供了测试系统中应用软件、特定产品仪器驱动程序和 IVI-C / IVI-COM 驱动程序用例，以便对其在测试系统中的使用加以演示。
本应用指南的主题涵盖：–应用软件–仪器驱动程序–在测试程序中结合使用应用软件和仪器驱动程序以下是几个是德科技公司提供的应用软件示例：X 系列测量应用软件（X-Apps）是针对特定技术的蜂窝和无线连通性测量应用软件，可配合 Keysight 台式 X 系列分析仪、PXI 信号和矢量信号分析仪以及 PXI VXT 矢量收发机使用。
X-apps 为模块化信号分析仪提供标准的嵌入式格式测量。
第二章信号发生器同步练习(一)(考试时间90分钟，满分100分)一、选择题(3′×8＝24′)1．下列不属于正弦信号发生器的主要技术指标的是()A．幅频特性B．频率特性C．输出特性D．调制特性2．有关低频信号发生器的主要技术指标说法错误的是()A．频率范围为1Hz～1MHz连续可调B．频率稳定度为1%～2%C．输出电压为0～10V连续可调D．输出功率约为0.5～5W连续可调3．低频信号发生器的主振级采用振荡电路。
()A．RC文氏电桥B．LC变压器耦合C．LC三点式D．石英晶体4．文氏电桥振荡器的电压放大倍数在谐振时，应不小于()A．1 B．2 C．3 D．45．XD1低频信号发生器的电压量程置于150V挡，电压表的读数为10V，输出衰减旋钮置于50dB，则实际输出电压为()A．0.032V B．100V C．0.32V D．31.6V6．以下不属于低频信号发生器组成部分的是()A．调制器B．电压放大器C．输出衰减器D．主振器第7题图7．如图所示电路中，设集成运放具有理想的特性，电阻R2＝10kΩ，当R1的阻值为下列哪种情况时，可以产生较好的正弦波振荡。
()A．R1＝4.7kΩ(可调) B．R1＝10kΩ＋4.7kΩ(可调)C．R1＝15kΩ＋4.7kΩ(可调) D．R1＝18kΩ＋4.7kΩ(可调)8．低频信号发生器的实际输出电压的大小由________决定。
()A．电压表指示值B．输出衰减C．平衡与不平衡输出D．三者共同二、判断题(2′×8＝16′)1．低频信号发生器相当于音频信号发生器。
()2. 输出电平一般描述输出信号幅度的有效范围，可用绝对电平或相对电平表示。
()3．信号发生器的输出阻抗越低，带负载能力越强，性能也越好。
()4．低频信号发生器的主振级用于产生低频正弦信号，但不能实现频率调节功能。
() 5．用低频信号发生器作信号源，检修一台扩音机时，输入信号应取自“电压输出”端。
5G毫米波和超宽带功率放大器EVM测试的挑战和解决方案工作条件也可能影响仪表达到最佳的EVM特性。
第二种方法是外部校正，这种方法需要使用校准器在现场对仪表进行宽度校正，实时产生校正数据补偿到仪表中，使仪表的EVM达到最优。
这种方法其实是非常类似射频器件测试常用的矢量网络分析仪的系统校准操作，具有非常突出的优点，可以对信号源和分析仪以及外部器件进行独立的校正，校正数据即可以应用到仪表测试端口，也可以包含测试中使用的外部附件或射频器件模块一起校正，校正数据可以应用到被测件的输入或输出端口，而且现场的各种环境和工作条件产生的影响也会被包括在校正操作中，所以目前应用这种方式总是能在现场实现仪表最佳的EVM特性：这种方法的缺点是需要现场操作宽带校正。
测试案例分析下面我们举一个实际测试中遇到的案例。
在测试大功率PA时经常遇到的一个问题就是驱动放大，由于大功率PA往往需要较高的Pin，而毫米波矢量信号源的最佳线性输出电平通常低于要求，所以往往需要在被测PA输入端加一个驱动放大器，图3是一个实际测试连接框图。
我们在测试中发现，实际上除了用于5G宽带信号产生和分析的信号源和分析仪外，驱动放大器自身也给测试带来很大影响。
虽然一般采用的驱动放大器都是宽带线性放大器，只要设置合适的输入和输出功率区间，放大器工作在线性区，非线性失真很小，但是我们不要忽视其仍然存在线性失真，驱动放大器本身的幅频响应和相频响应波动仍然对EVM产生较大的影响。
实际测试中发现，在26GHz-29GHz频率范围，800MHz调制带宽条件下，信号源本身输出信号的EVM已经校正到0.8%，但是经过驱动放大器之后，EVM会恶化到最大3%-4%，这不仅导致最终被测PA输出信号的EVM很高，而且甚至超过了厂家对系统级EVM的要求。
所以这次测试采用了图4所示是德科技Signal Optimizer平台的外部校正方法。
首先通过校准器对信号分析仪进行宽带校正，然后信号分析仪应用补偿校正数据后，再使用信号分析仪进行源的校正，但是这个源校正是将信号源与驱动放大器连接起来一起校正，使信号源加驱动放大器的整体EVM达到1%左右，这样再连接被测PA进行EVM测试，就获得了比较理想的结果，因为这时驱动放大器的线性失真不会对测试产生影响。
技术概述X 系列射频信号发生器N5181B/N5171B 模拟信号发生器N5182B/N5172B 矢量信号发生器–频率范围：9 kHz 至 6 GHz–业界领先的性能–先进的实时信号生成–低拥有成本主要技术指标概述MXGEXGCXG频率范围9 kHz 至 6 GHz 9 kHz 至 6 GHz 9 kHz 至 6 GHz 相位噪声（1 GHz ，20 kHz 频偏）–146 dBc/Hz –122 dBc/Hz –119 dBc/Hz 杂散（1 GHz ，非谐波）–96 dBc –72 dBc –72 dBc 输出功率（1 GHz ）+27 dBm +27 dBm +18 dBm ACPR （矢量）W-CDMA 64 DPCH –73 dBc –73 dBc –73 dBc EVM （矢量）802.11ac/LTE 0.4%0.4%0.4%带宽（矢量）160 MHz 160 MHz 120 MHz 任意波形存储器（矢量）1024 MSa512 MSa512 MSa业界领先的性能模拟和矢量 MXG 、EXG 和 CXG 信号发生器支持 9 kHz 至 6 GHz 的频率范围，在五个关键参数上具有极其出色的性能：相位噪声和频谱纯度、带宽、EVM 、ACPR 和输出功率。
先进的实时信号生成通过使用 MXG 或 EXG 和 PathWave 信号生成软件，可根据最新标准执行先进的接收机测试：定义信号参数并将参数传输到仪器，在信号生成过程中进行闭环或交互式控制。
低拥有成本X 系列信号发生器的设计重点考虑的是高可靠性和便捷维护。
自我维护策略便是其中的一个例子：根据我们的部件更换计划可以在两小时内完成现场维修。
/find/X-Series_SG生成真正性能您需要采取多种途径来了解器件的特性，这正是 Keysight X 系列信号发生器的设计理念。
它们可以生成您需要的信号 — 从简单信号到复杂信号，从纯净信号到有损信号，以便对您的设计进行极限甚至超出极限的测试。
5G毫米波和超宽带功率放大器EVM测试的挑战和解决方案是德科技资深5G技术专家 - 李峰2018.01目前5G已经成为整个无线通信行业的发展方向，5G将给无线通信带来革命性的飞跃。
5G的主要应用场景是eMBB即增强的移动宽带，核心目标是要实现超高速的数据传输，传输速率远远超出现在4G的水平，要达到10G-100Gbps，从而彻底解决现在移动通信的速率瓶颈问题。
为了实现超高速数据传输的目标，5G需要采用全新的无线传输技术，由于频率资源和带宽问题，传统无线通信所使用的6GHz以下的低频段无法达到这个目标，需要使用更高的频段，即毫米波频段，调制带宽会从现在的几十M跨越到 500 M到3GHz，而且还会使用新的物理层技术包括调制编码和多址接入，这也对无线通信设备的射频测试提出了更高的要求。
为了更有力地推动5G毫米波技术试验和开发，工信部已经发布了关于5G频段的官方文件，其中毫米波频段包括24.75-27.5GHz和37-42.5GHz，而主流厂商所测试的信号调制带宽要求达到800MHz，这将大大加快5G毫米波技术在中国的发展进程。
但是现在无线通信行业也面临着极大的挑战，由于缺乏用于基站和终端的能够支持毫米波和超宽带的射频器件，尤其是功率放大器PA，使得国内5G毫米波技术大规模应用受到极大地限制，因此国内主要运营商和系统厂商以及半导体行业已经开始全力开发支持中国5G毫米波频段和800MHz带宽的PA产品。
针对最先应用于基站的大功率PA需求，传统的CMOS工艺功率放大器无法提供足够高的输出功率，而砷化镓GaAs和氮化镓GaN工艺的功率放大器能够在毫米波频段支持更高的发射功率和更大的调制带宽，所以受到行业的青睐。
由于5G毫米波和超宽带功率放大器还处于起步阶段，为了验证和确保新型的功率放大器能够满足5G无线传输的要求，无论是器件厂商还是基站系统厂商都需要在调试和最终系统测试阶段对产品进行大量射频参数测试，主要包括两类，第一类是传统的针对PA自身的器件参数，包括输出功率，增益，噪声系数和S参数/X参数等，第二类是根据无线通信系统标准针对5G宽带调制信号所要求的矢量误差EVM和邻道泄漏比ACLR等，而后者对测试平台的功能和性能要求更高更复杂，不仅需要支持各种灵活定义的数字调制格式和5G候选波形，支持灵活的信号产生和复杂的矢量信号分析，而且对仪表在毫米波和超宽带条件下的精度和动态范围提出了很大的挑战，其中超宽带条件下的EVM测试就是目前的一个难点，经常困扰工程师的问题是：如何真实地反映PA本身的EVM指标？为什么经常遇到不同的测试仪表平台的EVM测试结果有很大差别？我们通过大量试验发现，针对5G毫米波和超宽带PA的EVM测试与传统的3G/4G有很大不同，主要原因是毫米波和超宽带条件对仪表和附件所构成的测试平台的要求大大提高，由测试平台所引入的失真和误差会严重影响最终的测试结果。
28GHz室内毫米波信道路径损耗模型研究李双德;刘芫健;林乐科【摘要】毫米波信道建模是第五代(the 5th Generation,5G)移动通信系统的关键技术,而路径损耗是表征毫米波信道传播大尺度衰落影响的重要参数.为了更好地理解毫米波信道的传播特性,应进行广泛的信道测量与建模.因此,对28 GHz室内环境进行了信道测量,并给出了相应的毫米波信道路径损耗模型,同时基于入射及反弹射线法/镜像法仿真分析了路径损耗传播特性.研究结果表明:实测结果与仿真结果一致性吻合良好,从而验证了入射及反弹射线法/镜像法的正确性;自由空间邻近(Close-In,CI)参考距离路径损耗模型表达式更简洁,鲁棒性更强.最后,本文给出了一种普遍适用的用来表征室内视距(Line-of-Sight,LOS)与非视距(Non-Line-of-Sight,NLOS)环境28 GHz与60 GHz毫米波信道的路径损耗模型.%The millimeter-wave (mmWave) channel modeling will be one of the key technologies for the 5th generation (5G) mobile communication systems,and the path loss is a significant parameter which can be applicated to characterize the large scale fading of the mmWave channel propagation.To have a better understanding the propagation characteristics of mmWave channel,extensive channel measurements and modeling should be conducted.Thus,in this paper,the measurements of mmWave channel are carried out in indoor environment at 28 GHz,and the corresponding path loss models of mmWave channel are also given.At the same time,the propagation characteristics of path loss are analyzed based on the method of shooting-and-bouncing-ray/image (SBR/Image).The results show that:a good agreement is achieved between the measuredresults and the simulated results,so the correctness of SBR/Image method is validated;the path loss model of the close-in (CI) free space reference distance provides more accuracy and stability in indoor scenarios.Finally,a universally applicable path loss model for 28 GHz and 60 GHz mmWave channels in indoor LOS and NLOS environment is given.【期刊名称】《电波科学学报》【年(卷),期】2017(032)005【总页数】10页(P602-611)【关键词】毫米波信道;办公室;室内走廊;路径损耗模型;28 GHz【作者】李双德;刘芫健;林乐科【作者单位】南京邮电大学电子与光学工程学院,南京210023;南京邮电大学电子与光学工程学院,南京210023;中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室,青岛266107【正文语种】中文【中图分类】TN928引言随着移动通信网络的快速发展,通信业务的不断增长,网络流量的持续上升,第五代(the 5th Generation, 5G)移动通信技术业务的提供能力将更加丰富,目前得到了全球企业、研究所和高等院校的广泛关注和大量研究[1]. 毫米波信道建模及传播特性研究是5G无线通信系统的关键技术,它允许使用更多的频谱来支持各种多媒体业务所需的更大的数据流量,如无人驾驶、智能终端和回程服务[2]. 随着5G技术的深入研究,相应的毫米波信道模型也表现出了不同的特性,因此相关的信道测量与建模需要迫切开展[3]. 此外,国际电信联盟 (International Telecommunication Union, ITU)在全球无线电通信会议(World Radio Communication Conference, WRC-15)中将24.25～27.5 GHz作为5G主要候选频段之一[4]. 我国工业和信息化部批复24.25～27.5 GHz 频段用于我国5G技术研发试验,28 GHz频段被首先确定为实现商用化的5G候选频段.近年来,由于28 GHz毫米波信道传输速率快、能提供更大的带宽,相比60 GHz频段其空间损耗小等优点而被广泛研究. 国内外众多学者对室内外不同复杂环境的28 GHz毫米波信道传播特性进行了研究. 通过对实际测量数据进行统计与分析,研究了毫米波信道传播特性参数,提出了相应的信道模型. 对于室外28 GHz毫米波信道,Rappaport团队使用宽带滑动相关信道探测器,在曼哈顿市中心的纽约大学及布鲁克林区市中心进行信道测量,研究了每一个频点的路径损耗、多径时延扩展、到达多径数、中断率等,提出了定向和全向路径损耗模型、时空信道模型,并指出对于特性的环境路径损耗指数随着频率的增加而略增大[2]. 此外,分析了离开角、到达角、均方根时延扩展以及建筑物的穿透和反射特性,研究表明由于市区环境相对于郊区环境中散射体数目较多,导致其路径损耗值及传播路径时延值大于郊区环境的值[5]. 由于实际信道测量成本昂贵且耗时,相对少量的信道样本可获得,通过信道仿真建模与测量结果对比分析进行一致性验证,研究表明通过射线跟踪方法可以获取大量的信道样本来填补实测样本中的空白. 因此,Hur等[6]利用确定性射线跟踪方法与实际信道测量研究了韩国大田城市街道环境及纽约大学校园环境下的无线信道参数,同时提出了视距(Line-of-Sight, LOS)概率模型、路径损耗模型及双向信道模型. 对于室内28 GHz毫米波信道,Deng等[7]使用不同极化形式的定向喇叭天线和垂直极化全向天线对典型的室内办公环境进行了信道测试,采用最小均方误差拟合分析了不同极化形式的定向与全向路径损耗模型. 为避免最小均方误差拟合方法的计算复杂度, Al-Samman等[8]研究了典型室内走廊环境毫米波信道模型,在自由空间相对参考距离路径损耗模型的基础上引入了交叉极化鉴别因子与频率衰减因子,提出了一种新型的路径损耗模型. 另外,毫米波大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)信道建模也是5G的研究热点之一. 文献[9]基于定向信道探测器,对室内楼层环境及市区环境进行大量信道测量,分析了多径时延、路径损耗及角度统计等传播特性参数,重点研究了时域与空间域的丛簇特性. 研究表明,时域多径丛簇概率密度函数服从指数分布,空间域服从拉普拉斯分布. 文献[10]使用先进的MIMO信道探测器在典型的会议室中进行信道测量,基于实测数据分析了路径损耗模型与阴影衰落. 不同的信道测量方式导致提取信道参数的方法也不同. Wu等[11]利用可旋转的定向天线及矢量网络分析仪在实验室环境中进行信道测量,利用空间交替广义期望最大化(Space-Alternating Generalized Expectation-maximization, SAGE)算法对到达接收端的多径丛簇特性进行了分析. 另外,分析得到了功率延迟分布、功率角度分布以及均方根时延扩展等传播特性参数. 文献[12]利用可旋转定向天线在典型会议室环境中进行信道测量,研究分析了使用不同的半功率点带宽天线的接收信号强度,大尺度衰落下的路径损耗模型以及阴影衰落分布,研究表明,当收发天线的半功率点波束宽度较大时,其路径损耗指数较小,其阴影衰落服从对数正态分布.现有文献中针对5G毫米波热点频段28 GHz频段,还很难发现用来表征普遍适用的室内环境信道的具体路径损耗模型. 本文在典型的室内办公室环境以及室内走廊环境中进行测量、建模与研究,提取相应的路径损耗模型,并与众多研究学者提出的特定室内环境路径损耗模型进行对比分析,给出一种普遍适用的室内环境28 GHz 与60 GHz毫米波信道的路径损耗模型.1 入射及反弹射线法/镜像法入射及反弹射线法/镜像法[13-14](Shooting-and-Bouncing-Ray/Image method, SBR/Image method)适用于典型室内复杂毫米波传播环境中,它可以找到从发射机到接收机的所有电波传播路径,具有较高的计算精度和计算效率,这种方法是一种具有较高实用价值的电波传播预测方法. 该方法的具体实现流程如图1所示.图1 基于SBR/Image方法的技术路线流程图1) 创建室内环境模型将室内复杂环境的建筑结构进行简化及抽象化,赋予每个面一个唯一的标识符来表示该平面,同时记录每个平面的几何数据及形态数据. 几何模型需要预先设定房间的长、宽、高,发射点源坐标,接收点坐标等. 室内物理模型需要储存各个墙面介质材料的电参数,例如:相对介电常数、相对磁导率和电导率.2) 创建波前球先确定波前球的半径,并建立一个内接于波前球的正二十面体,由正二十面体的特征可以计算出它的12个顶点坐标. 然后对其进行细分, 细分是因为射线管截面将随着传播距离的增加而不断扩大,从而影响跟踪的精度,所以应该划分为精细的波前面使射线管的截面变小.每一次划分时取每条边的中点,然后连接各个中点将其分成4等份.3) 建立发射射线管已知发射点源和接收点的坐标,从正二十面体的12个定点确定构成的20个三角形射线管,每个射线管的三条射线方向矢量唯一确定.4) 墙面相交测试判断射线管与平面的相交[13],若射线平行于平面,可做不相交处理;若射线在平面上,则与该平面有无数个交点;反之,射线所在直线和平面有一交点.5) 反射管方向矢量的确定求墙面所在平面的法向量[14],根据镜像理论求出电源关于平面的镜像点,由平面解析几何理论,求出反射管的方向矢量.6) 接收点的判收计算射线管的三条射线到达接收点的两两围成的角度之和,若角度和等于360°,则可视为该射线管可到达接收点.7) 总场强计算到达接收天线的信号有许多的多径分量,其中的每一条多径分量都是发射射线与周围物体和环境相互作用的结果.接收端接收的场强是直射场、反射场、绕射场与透射场之和.2 测量环境与测量系统2.1 测量环境本文的测量环境分三类:第一类为会议室,长、宽均为5.86 m,高为2.40 m,室内放置长宽高分别为3.63 m、1.83 m、0.77 m的办公桌,办公桌由木头材料制成,测量环境如图2(a)所示;第二类为室内走廊环境,长宽高分别为25 m、2 m、2.2 m,走廊环境平面图如图2(b)所示;第三类为办公室复杂环境,长30 m,宽12 m,高4 m,办公室四周墙壁为混泥土,其平面图如图2(c)所示,其中花型代表盆栽,深黑色表示可旋转的椅子,灰色表示办公的桌子,Tx1表示发射天线的位置,Rx表示接收天线的位置.(a) 会议室环境(b) 室内走廊环境(c) 办公室复杂环境图2 测量环境2.2 测量系统针对测量环境一和二使用的测量设备如图3(a)所示,信号发射机包括产生基带信号模块和上变频模块. 基带信号模块产生PN序列,通过ASK或BPSK调制后送入上变频模块. 通过两次上变频,基带信号被调至28 GHz,然后将变频后的信号发射出去.接收机由下变频模块和基带信号采集模块两部分组成. 下变频模块将天线收到的信号通过一次下变频和一次IQ下变频将信号搬移至零中频. 采集模块采用两路同步的采集信号,得到IQ信号. 最后,对信号进行提取、处理和分析,最终得到毫米波无线信道传播特性参数. 测量时,收发两端都采用垂直极化的喇叭天线,天线增益25 dBi,收发天线高度都为1.80 m,发射功率为21.3 dBm. 发射天线在室内平面图中Tx所标注的位置处,在会议室中接收天线沿着A-B-C-D移动,在室内走廊环境中,接收天线沿着虚线箭头方向一直移动下去.对于测量环境三使用的测量设备如图3(b)所示,测量系统由发射机和接收机两部分构成.发射机主要包括产生基带信号的任意波形发生器M8190A、用以信号调制的矢量信号发生器E8267D、功率放大器、发射天线,以及同步铷钟模块四部分. 接收机主要包括接收天线、天线控制开关、解调器N5183A、低噪声放大器,以及铷钟模块等. 测量原理是先产生基带信号,再经过上变频到28 GHz频段,再经过功率放大器,并由发射天线将信号发射出去. 发射信号经待测信道后,接收天线接收信号,再经过下变频与低噪声放大器后,采集信号,由此得到接收信号. 接收端与发射端分别与计算机相连. 接收机位于图2(c)中Rx1、Rx2、Rx3和Rx4处,分别在这四个位置上进行测量,喇叭天线半功率角约为10°. 每个接收位置进行测量时,俯仰角保持0°,并在水平面顺时针旋转喇叭天线的方位角,每隔7.5°旋转一次,这样,每个测量点处共进行48次测量. 测量系统的参数如表1所示.(a) 测量系统一(b) 测量系统二图3 测量系统表1 测量系统参数参数取值中心频率/GHz28带宽/MHz500发射天线垂直极化全向天线接收天线垂直极化的喇叭天线发射功率/dBm0收/发端高度/m1.80/1.80接收端天线增益/dBi253 测量与仿真结果对比分析3.1 测量与仿真路径损耗模型路径损耗[15]是表征无线信道传播大尺度衰落影响的重要参数之一. 在本文中,基于实际测量数据与仿真结果,考虑两种典型的路径损耗模型,即:自由空间邻近(Close-In, CI)参考距离的路径损耗模型[16]和ABG (Alpha-Beta-Gamma)路径损耗模型[17]. CI路径损耗模型为(1)式中:d0是自由空间相对参考距离;f是载频;c是光速;d是发射天线与接收天线之间的距离是服从零均值的高斯随机变量,σ是标准差;n为路径损耗指数,n=1相当于平面导波路径损耗,n=2属于自由空间路径损耗[18].ABG路径损耗模型为(2)式中:表示随着载频以及收发天线之间距离变化的路径损耗,dB;α表示收发天线之间距离对路径损耗影响参数;β表示路径损耗优化补偿值是服从均值为零标准差为σ的高斯随机变量;γ表示载频对路径损耗影响参数,当载频为单一固定值时[19],γ一般设置为0或2. 在本文中载频都为28 GHz,γ设置为0,此时,路径损耗模型即为AB模型.对于场景一会议办公室,当接收天线沿着会议桌四周每隔0.6 m移动一次时,实际测量路径损耗模型与仿真路径损耗模型如图4所示．根据最小二乘法对于实际测量数据(蓝色点表示实际测量数据)拟合为n=1.82,σ=0.80 dB.其CI模型仿真数据(红色点表示仿真数据)拟合值为n=1.61,σ=0.60 dB.AB G模型仿真数据拟合值为α=2.43,β=59.98 dB,σ=3.65 dB.通过对比可以看出:实际测量路损模型与仿真结果基本一致,验证了SBR/Image方法在研究毫米波信道的有效性与可靠性;CI模型形式简单、鲁棒性更好,该结果与文献[20]一致,因此后两个场景考虑CI路径损耗模型. 图4 28 GHz会议室环境路径损耗模型对于场景二室内走廊环境,当接收天线沿着虚线路径每隔0.6 m移动一次时,实际测量路径损耗模型与仿真路径损耗模型如图5所示．根据最小二乘法对于实际测量数据(蓝色点表示实际测量数据)拟合为n=1.78,σ=2.10 dB.CI模型仿真数据(红色点表示仿真数据)拟合值为n=1.41,σ=0.85 dB.从图2可以明显看出,在LOS室内走廊环境中,路径损耗指数要比自由空间传播路径损耗指数小,这是由于波导效应造成的. 当收发距离较小时,由于电波碰到天花板、地板、墙壁等室内障碍物后进行反射,反射波部分被定向天线的空间滤波所滤掉;然而在较大的距离上,反射波对平均接收功率贡献较大,导致路径损耗要比自由空间小. 另外,通过对比实测与仿真得到的CI路径损耗模型,可以看到结果基本一致,有一些地方略有差异,这是由于仿真建模与实际测量环境之间有一定的差异,包括建筑物材料的相对介电常数与电导率之间的差异,还有信道中散射物体位置的不精确性造成的.图5 28 GHz室内走廊环境路径损耗模型对于场景三室内科研室办公环境,由于在实际测量信道中,发射端采用全向天线,接收端采用旋转的定向喇叭天线,这样的信道可以看成是单输入多输出(Single-Input Multiple-Output, SIMO)信道. 在接收端使用高增益的喇叭天线时,可根据方向扫描探测(Direction-Scan-Sounding, DSS)[21]方法对信道进行测量,DSS信道探测示意图[15]如图6所示.图6 DSS信道探测示意图在本次测量中,接收端可以看成N=48个分量合成,接收端接收到的信号可表示为[15]s(t;ρl) =[s1(t;ρl),…,sN(t;ρl)]T=c(θl,φl)αlexp(j2πvlt)u(t-τl).(3)式中:ρl=[τl,θl,φl,vl,αl]是信道预估参数.若在测量过程中,信道是时不变信道,那么旋转矢量可表示为(4)则接收端接收到的总信号可表示为(5)式中:N(t)=[N1(t),…,NN(t)]T是复高斯白噪声;N0为常数.在仿真建模过程中,收发两端都采用全向天线,通过对实测数据及仿真数据处理,在四个接收点处实际测量的路径损耗如图7所示．实测与仿真接收功率对比如表2所示. 通过对比,可以得到在接收端定向喇叭天线可以近似看成全向天线,这样不仅能把每一个平面上的多径分量全部接收,而且也可以同时利用天线的分集技术补偿衰落信道的路径损耗.图7 四个接收点处的实测路径损耗表2 实际测量与仿真建模总的接收功率值对比接收点实测值/dBm仿真值/dBmRx1-83.97-83.35Rx2-80.53-76.95Rx3-74.29-72.99Rx4-71.86-71.05通过对室内科研办公室环境中路径1、路径2以及路径3进行仿真分析,得到路径损耗模型如图8所示,该路径损耗模型与之前的会议室路径损耗模型基本一致.图8 28 GHz科研办公室环境路径损耗模型3.2 室内环境普遍适用的路径损耗模型每一个室内环境的结构、尺寸、墙壁材料以及室内散射物体的位置、形状等都有本质性的差异. 此外,实际信道测量设备也不同,后期对实际信道测量数据处理的算法以及处理过程中设置噪声门限准则也有很大的区别,提取的信道参数表面上不具备可比性,但是对于不同的室内环境,其毫米波无线信道多径传播特性参数中路径损耗模型表现出一定的相似性[22],因此可以通过对比分析得到室内环境下28 GHz与60 GHz毫米波无线信道的一种普遍适用的路径损耗模型. 本文实测与仿真得到的路径损耗参数与国内外其他研究学者研究得到的路径损耗信道参数对比如表3所示.表3 28 GHz室内环境毫米波信道路径损耗参数对比测量环境路径nσ/dB内走廊[7]LOS1.352.95办公室[8]LOSNLOS1.403.602.1510.60办公楼层[9]LOSNLOS1.872.802.076.18会议室[23]LOS1.80-室内走廊[23]LOS1.20-铁路[24]客运站[24]LOSNLOS2.153.031.197.80飞机场[24]客运站[24]LOSNLOS2.172.681.335.28室内走廊[25]LOSNLOS1.752.851.155.80办公室[25]NLOS3.2510.40办公室[26]LOSNLOS1.202.902.3010.90办公室[27]LOSNLOS1.842.993.406.60国际机场[28]LOSNLOS1.802.501.406.40会议室(本文)LOS1.720.70室内走廊(本文)LOS1.601.48科研室(本文)LOS1.691.60 通过比较本文得到的室内路径损耗模型与现有文献中存在的室内路径损耗模型,可以将室内环境整体分成四类,分别为:室内办公室环境、室内走廊环境、室内大型候车厅环境以及室内楼层环境. 这四类环境根据直射路径是否被阻挡又可以分为室内LOS环境和室内非视距 (Non-Line-of-Sight, NLOS)环境,通过对表中所有四类环境中提取的路径损耗模型参数取均值,得到四类室内环境中路径损耗参数的均值,结果如表4所示.表4 28 GHz不同类室内环境平均路径损耗指数与平均标准差测量环境路径nσ/dB办公室LOS1.612.03走廊LOS1.481.86候车厅LOS2.041.31楼层LOS1.872.07办公室NLOS3.199.63走廊NLOS2.855.80候车厅NLOS2.746.49楼层NLOS2.806.18通过比较表4得到的平均路径损耗参数,可以看到,室内LOS走廊环境的平均路径损耗指数最小,其值为1.48,这是由于波导效应造成的.另外,通过对比还发现室内环境的路径损耗参数具有相似性,因此室内LOS环境与NLOS环境可以总结概括为通用的路径损耗模型,其路径损耗模型参数结果如表5所示.表5 28 GHz室内环境路径损耗普遍适用模型参数测量环境路径nσ/dB室内环境LOS1.751.82室内环境NLOS2.907.03由表5知,当载频为28 GHz,对于室内LOS环境,其一般CI路径损耗模型基本可以表示为(6)当载频为28 GHz,对于室内NLOS环境,其一般CI路径损耗模型基本可以表示为(7)文献[29]中,Peter F. M. Smulders针对前人已发表的测量和信道建模结果,对60 GHz室内无线信道的传播特性进行了综合分析,推导得出一种普遍适用于60 GHz 室内无线信道的路径损耗模型,得到的CI路径损耗模型参数如表6所示.该CI路径损耗模型参数值与本文得到的28 GHz室内无线信道的路径损耗模型参数结果基本一致.表6 60 GHz室内环境路径损耗普遍适用模型参数测量环境路径nσ/dB室内环境LOS1.701.80室内环境NLOS3.304.60通过对比可以看出在毫米波信道中,当载频为28 GHz与60 GHz时,对于室内LOS 环境,其一般CI路径损耗模型基本可以表示为(8)对于室内NLOS环境,其一般CI路径损耗模型基本可以表示为(9)4 结论本文对28 GHz三种室内典型毫米波信道进行了大量的测量,并通过将实际测量结果与入射及反弹射线法/镜像法结果对比分析,验证了该方法的正确性. 结果表明CI 模型更稳定,形式更简单. 在DSS信道探测中,通过实测结果与仿真结果对比分析可以得到:利用旋转的定向喇叭天线可近似看成全向天线,不仅可以全方位地检测到达接收端的多径信号,而且可以使用定向天线覆盖较大的范围. 最后,给出了一种普遍适用于28 GHz毫米波信道室内环境CI路径损耗模型,同时给出了一种普遍适用于当载频为28 GHz与60 GHz的毫米波信道室内环境CI路径损耗模型. 本文结果可以为5G毫米波通信系统的设计及无线信道建模提供理论依据.致谢:感谢北京邮电大学通信实验室对会议办公室及室内走廊环境提供了实际测量的平台,感谢中国电波传播研究所对复杂办公室环境的实际测量工作给予的支持. 参考文献[1] 张平, 陶运铮, 张治. 5G若干关键技术评述[J]. 通信学报, 2016, 37(7): 15-29. ZHANG P, TAO Y Z, ZHANG Z. Survey of several key technologies for 5G[J]. Journal on communications, 2016, 37(7): 15-29. (in Chinese)[2] RAPPAPORT T S, MACCART G R, SAMIMI M K, et al. 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松下信号发生器8193说明书我们推荐您在拍摄重要的图像之前，拍摄几张测试图像，以确保松下信号发生器8193相机正常工作及您能正确地操作本松下信号发生器8193相机。
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6倍光学变焦，带有偏移方式的影像稳定器借助于专用ISO感光度转盘设置的高IS0感光度，可以控制拍摄时的松下信号发生器8193相机晃动或主体模糊脸部优先自动对焦，可以感应侦测脸部自动调整拍摄设置以适应特定条件拍摄时可以使用另购的EOS松下信号发生器8193相机广角附加镜、长焦附加镜或外置闪光灯。
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松下信号发生器8193相机机身温度：长时间使用松下信号发生器8193相机时，机身可能会变热。
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复杂电磁环境模拟系统复杂电磁环境模拟系统用于在桌面环境下，采用射频注入的方式模拟各种真实复杂电磁环境，使被测设备在该可控环境下进行指标和功能测试，以检验被测设备在实际电磁环境下的性能，从而在研发阶段就解决被测设备在实际电磁环境下可能遇到的问题。
复杂电磁环境模拟系统可根据配置动态生成用户所需的多路具有复杂信号特征和复杂逻辑关系的电磁信号，包括通用信号、雷达发射信号和目标回波信号、运动目标和多目标信号、卫星通信和导航信号、测控及遥感信号、电子战信号等，并具备信号捕获、记录和动态回放的功能。
具备复杂特征电磁信号产生功能，支持多音、连续波、各种脉冲调制、脉内调制、模拟调频调幅调相、数字调频调幅调相、噪声调制、频率捷变等具备多种用途信号特征模拟能力，信号特征库覆盖各种体制雷达、常规通信、电子战、侦察、遥感、测控、卫星通信、引导、导航定位、数据链等各种应用场景具备多通道相参、非相参信号产生功能具有基带、中频、射频多种信号形式输出能力具备运动目标信号特征模拟和动态场景模拟功能具备多目标信号模拟功能具备延时、多普勒、多径衰落等信道特征模拟能力具备多通道射频信号合成分配功能具备信号采集和动态无缝回放的功能具备远程控制能力具有良好的可扩展能力概述功能及特点工作频段范围：DC~40GHz最大模拟带宽：20GHz （f ≤20GHz ），2GHz （f>20GHz ）输出功率范围：-80dBm~-10dBm （仪器端口）输出信号典型相位噪声(1GHz)：≤-79dBc/Hz@10Hz ，≤-124dBc/Hz@10kHz 频率转换时间：最短可达100ns模拟器相位变化时间：10ms一次试验单台模拟器的脉内信号形式：≥50种模拟信号脉冲脉宽范围：20ns~20ms 模拟信号脉冲PRI 范围：100ns~100ms 模拟信号达到时间精度：优于0.1ns12通道M8195A+M8197A1信号合成和分配网络战场频谱管理软件电磁信号产生系统平台软件信道模拟器718信号检测系统信号记录与回放系统CH2通用/专用信号库硬件及仪器E8267DVS5024A VS5024A VS5024AFH5401A FH5401A234561182CH1软件CH18E8267DE8267D E8267D E8267D多通道复杂信号产生系统8M8190A相参校准系统四通道示波器+矢量网络分析仪检测系统U3038P-24信号调理与校准网络11217信号产生系统12通道相参系统捷变频信号产生系统复杂电磁环境模拟系统分为软件平台、硬件平台以及信号检测系统三大部分。
超声波发生器的原理宇文皓月超声波发生器，通常称为超声波发生源，超声波电源。
它的作用是把我们的市电（220V或380V，50或60Hz）转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。
从放大电路形式，可以采取线性放大电路和开关电源电路，大功率超声波电源从转换效率方面考虑一般采取开关电源的电路形式。
线性电源也有它特有的应用范围，它的优点是可以不严格要求电路匹配，允许工作频率连续快速变更。
从目前超声业界的情况看，超声波主要分为自激式和它激式电源。
发生器的原理是首先由信号发生器来发生一个特定频率的信号，这个信号可以是正弦信号，也可以是脉冲信号，这个特定频率就是换能器的频率，一般应用在超声波设备中的超声波频率为20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz；1OOKHz或以上现在尚未大量使用。
但随着以后精密清洗的不竭发展。
相信使用面会逐步扩大。
比较完善的超声波发生器还应有反馈环节，主要提供二个方面的反馈信号：第一个是提供输出功率信号，我们知道当发生器的供电电源（电压）发生变更时。
发生器的输出功率也会发生变更，这时反映在换能器上就是机械振动忽大忽小，导致清洗效果不稳定。
因此需要稳定输出功率，通过功率反馈信号相应调整功率放大器，使得功率放大稳定。
第二个是提供频率跟踪信号。
当换能器工作在谐振频率点时其效率最高，工作最稳定，而换能器的谐振频率点会由于装配原因和工作老化后改变，当然这种改变的频率只是漂移，变更不是很大，频率跟踪信号可以控制信号发生器，使信号发生器的频率在一定范围内跟踪换能器的谐振频率点。
让发生器工作在最佳状态。
当然随着现代的电子超声技术，特别是微处理器(uP)及信号处理器(DSP)的发展，发生器的功能越来越强大，但不管如何变更，其核心功能应该是如上所述的内容，只是每部分在实现时超声波技术分歧而已超力超声的超声波发生器具有以下六个特点1.面板设有输出强度条形装置，也有独特的频率和输出强度交替数字显示装置可选配；2.设有强度可调的扫频功能，以不竭改变清洗槽中的声场分布，防止工件概况的线状空化蚀刻纹路的发生，也使工件概况的污物迅速脱落，提高清洗效果；3.设有功率调节功能，采取先进的功率调节线路，实现超声功率无级平滑调节，克服了通过调节频率来间接的调节功率这种传统方法所带来的诸多弊病；4.具有国内独创的防共震功能，克服了传统发生器在工件概况易发生纹路而损坏工件，也防止了因因空化而击穿槽体的缺点；5.具有独创的排斥污垢功能，使污垢迅速脱离工件浮于概况，适合于溢流循环方式清洗。
1安捷伦数字预失真(DPD)算法研发工具和验证方案-不依赖于特定厂商芯片组的方案技术背景：在无线通信系统全面进入3G 并开始迈向 4G 的过程中，使用数字预失真技术（Digital Pre-distortion ，以下简称DPD ）对发射机的功放进行线性化是一门关键技术。
功率放大器是通信系统中影响系统性能和覆盖范围的关键部件，非线性是功放的固有特性。
非线性会引起频谱增长(spectral re-growth)，从而造成邻道干扰，使带外杂散达不到协议标准规定的要求。
非线性也会造成带内失真，带来系统误码率增大的问题。
为了降低非线性，功放可以工作在较低的输入工作条件下(或称为回退)，即功放工作曲线的线性部分。
但是，对于新的传输体制，诸如宽带码分复用(WCDMA)以及正交频分复用(OFDM ，3GPP LTE)等，具有非常高的峰值功率和平均功率比(PAPR)，也就是说信号包络的起伏非常大。
这意味着功放要从其饱和区回退很多才能满足对信号峰值的线性放大，而峰值信号并不经常出现，从而导致功放的效率非常低，通常会低于10%。
90% 的功放直流功率被丢掉了，或被转换为了热量。
稳定性和持续运行能力都会下降。
为了保证功放的线性性和效率，可以使用多种方法对功放进行线性化处理，如反馈，前馈及数字预失真等方法。
在所有这些线性化技术中，数字预失真是性价比最高的一种技术。
同反馈法和前馈法相比，数字预失真技术具有诸多优势：优异的线性化能力，保证总体效率以及充分利用数字信号处理器/变换器的优势。
数字预失真在基带上加入预失真器，将输入信号扩展为非线性信号，而这种非线性特性正好和功放的压缩特性互补 (见图1)。
理论上讲，预失真器和功放级联后成为线性系统，原有的输入信号被恒增益地放大。
加入预失真器之后，功放可以工作到近饱和点而同时仍然保持良好的线性，从而大大提升了功放的效率。
从图1中可以看出，DPD(数字预失真器)可以看作是功放响应的”反”响应， 数字预失真算法需要对功放的特性进行高效和精确地建模以保证成功地开发数字预失真器算法。
